The supporting role of emerging multimedia technologies in higher education

In this paper we give an overview of current investigations into the incorporation of cutting edge technologies within the Higher Education teaching domain. In particular, the role of audio is discussed through a number of case studies. The paper then concludes with a discussion of the authors' plans to incorporate audio and video content as supplementary course material for a technical undergraduate module

Pine wilt disease and the pinewood nematode

Pine wilt disease (PWD) is one of the most damaging events affecting conifer forests (in particular Pinus spp.), in the Far East (Japan, China and Korea), North America (USA and Canada) and, more recently, in the European Union (Portugal). In Japan it became catastrophic, damaging native pine species (Pinus thunbergii and P. densiflora), and becoming the main forest problem, forcing some areas to be totally replaced by other tree species. The pine wilt nematode (PWN) Bursaphelenchus xylophilus, endemic, with minor damage, to North America, was introduced in Japan in the early XX century and then spread to Asia (China and Korea) in the 1980s. In 1999 it was detected for the first time in Portugal, where, due to timely detection and immediate government action, it was initially (1999-2008) contained to a small area 30 km SE of Lisbon. In 2008, the PWN spread again to central Portugal, the entire country now being classified as “affected area”. Being an A1 quarantine pest, the EU acted to avoid further PWN spreading and to eradicate it, by actions including financial support for surveyes and eradication, annual inspections and research programs. Experience from control actions in Japan included aerial spraying of insecticides to control the insect vector (the Cerambycid beetle Monochamus alternatus), injection of nematicides to the trunk of infected trees, slashing and burning of large areas out of control, beetle traps, biological control and tree breeding programs. These actions allowed some positive results, but also unsuccessful cases due to the PWN spread and virulence. Other Asian countries also followed similar strategies, but the nematode is still spreading in many regions. In Portugal, despite lower damage than Asia, PWD is still significant with high losses to the forestry industry. New ways of containing PWD include preventing movement of contaminated wood, cutting symptomatic trees and monitoring. Despite a national and EU legislative body, no successful strategy to control and eventually eradicate the nematode and the disease will prevail without sound scientific studies regarding the nematode and vector(s) bioecology and genetics, the ecology and ecophysiology of the pine tree species, P. pinaster and P. pinea , as well as the genomics and proteomics of pathogenicity (resistance/ susceptibility).

Polyhedral study of mixed integer sets arising from inventory problems

“Branch-and-cut” algorithm is one of the most efficient exact approaches to solve mixed integer programs. This algorithm combines the advantages of a pure branch-and-bound approach and cutting planes scheme. Branch-and-cut algorithm computes the linear programming relaxation of the problem at each node of the search tree which is improved by the use of cuts, i.e. by the inclusion of valid inequalities. It should be taken into account that selection of strongest cuts is crucial for their effective use in branch-and-cut algorithm. In this thesis, we focus on the derivation and use of cutting planes to solve general mixed integer problems, and in particular inventory problems combined with other problems such as distribution, supplier selection, vehicle routing, etc. In order to achieve this goal, we first consider substructures (relaxations) of such problems which are obtained by the coherent loss of information. The polyhedral structure of those simpler mixed integer sets is studied to derive strong valid inequalities. Finally those strong inequalities are included in the cutting plane algorithms to solve the general mixed integer problems. We study three mixed integer sets in this dissertation. The first two mixed integer sets arise as a subproblem of the lot-sizing with supplier selection, the network design and the vendor-managed inventory routing problems. These sets are variants of the well-known single node fixed-charge network set where a binary or integer variable is associated with the node. The third set occurs as a subproblem of mixed integer sets where incompatibility between binary variables is considered. We generate families of valid inequalities for those sets, identify classes of facet-defining inequalities, and discuss the separation problems associated with the inequalities. Then cutting plane frameworks are implemented to solve some mixed integer programs. Preliminary computational experiments are presented in this direction.

Estudo da maquinabilidade das ligas Ti-6Al-4V e Co-28Cr-6Mo na fresagem de dispositivos biomédicos

Os estudos de maquinabilidade de biomateriais e outros materiais aplicados na área médica são extensos. Todavia, muitos destes estudos recorrem a modelos de geometria regular e operações elementares de maquinagem. Relativamente a estas, os estudos académicos atualmente disponíveis mostram que a tecnologia preferencial é o torneamento, opção que se fundamenta na simplicidade de análise (corte ortogonal). Saliente-se ainda que, neste contexto, a liga de titânio Ti-6Al-4V constitui o biomaterial mais utilizado. Numa perspetiva complementar, refira-se que as publicações científicas evidenciam que a informação disponível sobre a fresagem Ti-6Al-4V não é muito extensa e a do Co-28Cr-6Mo é quase inexistente. A presente dissertação enquadra-se neste domínio e representa mais uma contribuição para o estudo da maquinabilidade das ligas de Titânio e de crómio-cobalto. A aplicação de operações de maquinagem complexas, através do recurso a programas informáticos de fabrico assistido por computador (CAM), em geometrias complexas, como é o caso das próteses femorais anatómicas, e o estudo comparativo da maquinabilidade das ligas Co-28Cr-6Mo e Ti-6Al-4V, constituem os objetivos fundamentais deste trabalho de doutoramento. Neste trabalho aborda-se a problemática da maquinabilidade das ligas metálicas usadas nos implantes ortopédicos, nomeadamente as ligas de titânio, de crómiocobalto e os aços Inoxidáveis. Efetua-se ainda um estudo da maquinagem de uma prótese femoral com uma forma geométrica complexa, onde as operações de corte foram geradas recorrendo às tecnologias de fabrico assistido por computador (CAD/CAM). Posteriormente, procedeu-se ao estudo da maquinabilidade das duas ligas usadas neste trabalho, dando uma atenção particular à determinação das forças de corte para diferentes velocidades de corte. Para além da monitorização da evolução da força de corte, o desgaste das ferramentas, a dureza e a rugosidade foram avaliadas, em função da velocidade de corte imposta. Por fim, com base nas estratégias de maquinagem adotadas, analisa-se a maquinabilidade e selecionam-se os parâmetros de corte mais favoráveis para as ligas de Titânio e Crómio-cobalto. Os resultados obtidos mostram que a liga de crómio-cobalto induz maior valor de força de corte do que a liga de titânio. Observa-se um aumento progressivo das forças de corte quando a velocidade de corte aumenta, até atingir o valor máximo para a velocidade de corte de 80m/min, após a qual, a força de corte tende a diminuir. Apesar do fabricante das ferramentas recomendar a velocidade de corte de 50 m/min para ambos os materiais, conclui-se que a velocidade de corte de 65 m/min induz o mesmo desgaste na ferramenta de corte no caso da liga de titânio, e menor desgaste no caso da liga de crómio-cobalto.

REVERIE: Natural Human Interaction in Virtual Immersive Environments

REVERIE (REal and Virtual Engagement in Realistic Immersive Environments [1]) targets novel research to address the demanding challenges involved with developing state-of-the-art technologies for online human interaction. The REVERIE framework enables users to meet, socialise and share experiences online by integrating cutting-edge technologies for 3D data acquisition and processing, networking, autonomy and real-time rendering. In this paper, we describe the innovative research that is showcased through the REVERIE integrated framework through richly defined use-cases which demonstrate the validity and potential for natural interaction in a virtual immersive and safe environment. Previews of the REVERIE demo and its key research components can be viewed at www.youtube.com/user/REVERIEFP7.

The Trembling Line

The Trembling Line is a film and multi-channel sound installation exploring the visual and acoustic echoes between decipherable musical gestures and abstract patterning, orchestral swells and extreme high-speed slow-motion close-ups of strings and percussion. It features a score by Leo Grant and a newly devised multichannel audio system by the Institute of Sound and Vibration Research, University of Southampton. The multi-channel speaker array is devised as an intimate sound spatialisation system in which each element of sound can be pried apart and reconfigured, to create a dynamically disorienting sonic experience. It becomes the inside of a musical instrument, an acoustic envelope or cage of sorts, through which viewers are invited to experience the film and generate cross-sensory connections and counterpoints between the sound and the visuals. Funded by a Leverhulme Artist-in-Residence Award and John Hansard Gallery, with support from ISVR and the Music Department, University of Southampton. The project provided a rare opportunity to work creatively with new cutting edge developments in sound distribution devised by ISVR, devising a new speaker array, a multi- channel surround listening sphere which spatialises the auditory experience. The sphere is currently used by ISVR for outreach and teaching purposes, and has enables future collaborations between music staff and students at Southampton University and staff and ISVR. Exhibitions: Solo exhibition at John Hansard Gallery, Southampton (Dec 2015-Jan 2016), across 5 rooms, including a retrospective of five previous film-works and a new series of photographic stills. Public lectures: two within the gallery. Reviews and interviews: Art Monthly, Studio International, The Quietus, The Wire Magazine.

Comportamentos autolesivos em adolescentes : características epidemiológicas e análise de fatores psicopatológicos, temperamento efetivo e estratégias de coping

Tese de doutoramento, Medicina (Psiquiatria e Saúde Mental), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

Students’ engagement in school, achievement goals and grade level: A literature review

Este E-Book reúne um conjunto de investigações apresentadas no “I Congresso Internacional Envolvimento dos Alunos na Escola: Perspetivas da Psicologia e Educação” (ICIEAE), organizado no âmbito do “Projeto PTDC/CPE-CED/114362/2009 - Envolvimento dos Alunos na Escola: Diferenciação e Promoção” (EAE-DP), financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

Students who self-harm: coping style, rumination and alexithymia

Counsellors working with students or other young adults may encounter individuals who have self-harmed, either with suicidal or non-suicidal intent. Recent US studies reported rates of self-injury of up to 37% of the student population, but studies in the UK have focussed primarily on younger adolescents. This study examined reported self-harm incidents (scratching, cutting, poisoning, overdose etc) from a sample of 617 university students. A total of 27% reported at least one incident of self-harm, with almost 10% having harmed themselves while at university. Gender differences were not significant but psychology students reported significantly more self-harm than other students. Participants reporting self-harm scored significantly higher on maladaptive coping styles, rumination, and alexithymia (specifically difficulty in identifying emotions) and these differences were most marked for students reporting repetitive and recent self-harm. Rumination and Alexithymia factor 1 (difficulty identifying feelings) emerged as the most robust factors predicting self-harm status. Comments from students who self-harmed at university highlighted the importance of accessible services and academic staff support. The implications of these findings for counselling interventions are discussed, including challenging negative rumination tendencies and developing mindfulness skills.

Tradução e legendagem do documentário: memórias do ofício

Trabalho de Projeto apresentado ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Tradução e Interpretação Especializadas, sob orientação do Dr. Manuel Fernando Moreira da Silva

Conceção e construção de um simulador de controlo de vibrações

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Medição automática do diâmetro da aorta torácica em imagens de tomografia computorizada

O calibre da artéria aorta torácica é avaliado em situações de suspeita de patologia ou em pacientes com pre-disposição para desenvolverem doenças vasculares. A medição das suas dimensões, em duas direcções diametralmente opostas e, assim, fulcral na avaliação desta estrutura. Para tal, o exame de primeira linha definido é a Angiografia por Tomografia Computorizada (Angio-TC), injectando-se um produto de contraste na veia radial que irá opacificar os vasos, permitindo a sua distinção das estruturas adjacentes. O presente trabalho, inserido na disciplina de Dissertação/ Projecto/ Estágio Profissional do Mestrado em Engenharia de Computação e Instrumentação Médica e com a cooperação da empresa Efficientia, foi sugerido pela equipa de Angio-TC do Centro Hospitalar de Vila Nova de Gaia (CHVNG) e tem por objectivo o desenvolvimento de uma aplicação para a medição e registo automático do diâmetro da aorta torácica em nove pontos anatómicos pre-definidos em imagens de Tomografia Computorizada (TC). A aplicação foi desenvolvida no ambiente integrado de processamento e análise de imagem, Fiji, sendo a metodologia composta pelas etapas de segmentação, desenho da linha central, determinação dos planos de cortes, segmentação e medição da aorta nos planos de corte. Os resultados obtidos pela metodologia proposta são concordantes com os obtidos por especialistas para o conjunto de teste utilizado neste trabalho.

Contribuição da fluorescência de Raios–X na avaliação e modelação de georrecursos

O presente estudo diz respeito a um trabalho de pesquisa no âmbito de uma Tese de Mestrado compreendida no segundo ciclo de estudos do curso de Engenharia Geotécnica e Geoambiente, realizado sobre a contribuição da Fluorescência de Raios – X (FRX) no Zonamento de Georrecursos, com particular ênfase para a utilização do instrumento portátil e de ferramentas tecnológicas de vanguarda, indispensáveis à prospecção e exploração dos recursos minerais, designadamente na interpretação e integração de dados de natureza geológica e na modelação de métodos de exploração e processamento /tratamento de depósitos minerais, assim como do respectivo controlo. Esta dissertação discute os aspectos fundamentais da utilização da técnica de Fluorescência de Raios-X (portátil, FRXP), quanto à sua possibilidade de aplicação e metodologia exigida, com vista à definição de zonas com características químicas análogas do georrecurso e que preencham as exigências especificadas para a utilização da matéria-prima, nas indústrias consumidoras. Foi elaborada uma campanha de recolha de amostras de calcário proveniente da pedreira do Sangardão, em Condeixa–a–Nova, que numa primeira fase teve como objectivo principal a identificação da composição química da área em estudo e o grau de precisão do aparelho portátil de FRX. Para além desta análise foram, também, realizadas análises granulométricas por peneiração e sedimentação por Raios-X a amostras provenientes das bacias de sedimentação e do material passado no filtro prensa. Validado o método de análise por FRXP, realizou-se uma segunda fase deste trabalho, que consistiu na elaboração de uma amostragem bastante significativa de pontos, onde se realizaram análises por FRXP, de forma a obter uma maior cobertura química da área em estudo e localizar os locais chave de exploração da matéria-prima. Para uma correcta leitura dos dados analisados recorreu-se a ferramentas aliadas às novas tecnologias, as quais se mostraram um importante contributo para uma boa gestão do georrecurso em avaliação, nomeadamente o “XLSTAT” e o “Surfer” para tratamento estatístico dos dados e modelação, respectivamente.

Abordagem prática para execução de taludes em obras rodoviárias com recurso a pré‐corte

Este trabalho é realizado no domínio das obras de engenharia, área onde o desmonte de rocha com recurso a explosivos em obras rodoviárias é uma actividade específica e consistiu no acompanhamento e execução de três obras rodoviárias de média e grande dimensão. A necessidade de executar escavações, recorrendo a técnicas de desmonte cuidadoso de contorno, onde o plano de corte do talude final deve obedecer a requisitos de localização, alinhamento, inclinação, estabilidade e também estéticos, acrescendo a isto a necessidade de optimizar os meios envolvidos, obriga a que esta actividade seja encarada de uma forma sistematizada, visando o racional aproveitamento de recursos. A execução desta actividade requer conhecimentos no domínio das técnicas de desmonte de contorno, dos explosivos, do mecanismo de rotura de rochas, da operação de perfuração e da geomecânica dos maciços. A abordagem deste trabalho incide sobre a técnica denominada de pré‐corte e tem como objectivo encontrar uma equação característica que permita relacionar diferentes parâmetros envolvidos nesta actividade. Este objectivo é alcançado recorrendo à correlação entre equações relativas à pressão de detonação, à pressão no furo e ao espaçamento entre furos consecutivos, desenvolvidas por outros autores. Desta forma obteve‐se uma equação que relaciona parâmetros relativos ao maciço rochoso (resistência à tracção), ao explosivo (velocidade de detonação e densidade) e ao diagrama de fogo (concentração de carga – volume de explosivo e comprimento do furo – volume do furo). A comparação entre os valores destes parâmetros obtidos na produção e os obtidos com recurso à equação característica permite concluir que a sua aplicação para execução de futuras obras possibilita uma optimização dos meios envolvidos.